CN115500079A

CN115500079A - 用激光源切割层压装配玻璃的方法

Info

Publication number: CN115500079A
Application number: CN202280003366.7A
Authority: CN
Inventors: T·拉帕内; A·费塞马兹; T·尼尔森
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS
Priority date: 2021-04-02
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2022-12-20
Also published as: EP4313888A1; WO2022208008A1; FR3121438B1; FR3121438A1; US20240150216A1

Abstract

本发明涉及具有至少一个切割的层压装配玻璃（10）和层压装配玻璃（10）的切割方法，层压装配玻璃（10）尤其是用于机动车辆并且至少包括通过包括至少一个聚合材料片材的中间层（40）组装在一起的第一玻璃片材（20）和第二玻璃片材（30），所述装配玻璃（10）还包括具有由内廓线（53）界定的孔（51）的嵌件（50），所述嵌件（50）容纳在设在所述中间层（40）中的挖空部分（41）中，所述方法包括以下步骤：借助于视觉装置检测所述内廓线（53）的检测步骤；根据所述内廓线（53）的检测来计算要行进的切割路径的计算步骤；借助于具有射束（402a，402b）的激光源（401a，401b）根据计算出的所述切割路径来切割所述第一玻璃片材（20）的步骤。

Description

用激光源切割层压装配玻璃的方法

技术领域

本发明涉及层压装配玻璃（vitrage feuilleté）的切割方法，所述层压装配玻璃尤其是用于机动车辆。

背景技术

尤其是在机动车装配玻璃的领域，一直需要能够形成穿过装配玻璃的一个或多个孔，这典型地是通过对玻璃钻孔而获得的，然而，这种需要的实现方式取决于其涉及的是单片装配玻璃还是层压装配玻璃而不同。

作为回顾，单片装配玻璃包括单个玻璃片材，所述片材例如被加热到约650℃的温度，然后用空气突然冷却以对其进行淬火，即热强化，并且与此同时，通常赋予其期望的形状。

与这种单片装配玻璃相比，层压装配玻璃包括通过中间层组装在一起的外玻璃片材和内玻璃片材，中间层包括至少一个聚合材料片材，如至少一个聚乙烯醇缩丁醛（PVB）片材。

尽管在单片装配玻璃中钻（一个或多个）孔没什么特定的技术问题，但对于层压装配玻璃而言，情况并非如此，而且层压装配玻璃的使用正在不断增加。

实际上，机动车制造商尤其是对于他们某些档次的车辆期望具有提供最佳现有特性的装配玻璃，尤其是诸如声音衰减质量、对破坏性盗窃的抗性、绝热特性（尤其是相对于太阳辐射（UV））等等。

这就是越来越多地寻求在机动车辆中使用层压装配玻璃的原因之一，尤其是但非排他性地用于侧窗玻璃。

尽管在下文中更具体地用作应用示例，但是侧窗玻璃的情况绝不是相对于其他类型的装配玻璃（如挡风玻璃、后窗或顶窗玻璃）的限制。

与单片装配玻璃相比，层压装配玻璃还使得能够借助于包括至少一个聚合材料片材（如聚乙烯醇缩丁醛（PVB））的中间层的吸收特性来改善听觉舒适性，并且还提供更好的对破坏性盗窃的抗性和新的特性，如阻挡来自太阳的UV辐射。

然而，单片装配玻璃和层压装配玻璃之间在技术上存在显著差异，这意味着这种层压装配玻璃的使用并非没有问题，并且对于某些使用，对于能够实施以在装配玻璃中形成孔的技术方案具有影响。

其中一个区别尤其是强度等机械性能，层压装配玻璃不具有等同于单片装配玻璃的特性。实际上，构成层压装配玻璃的玻璃片材没有达到单片装配玻璃的应力水平，这尤其是因为这些玻璃片材的厚度减小，使之在冷却时无法产生足够的热梯度，该热梯度能够产生获得等同的机械强度（尤其是弯曲强度）所需的应力。

因此，这种层压装配玻璃通常也称为术语“硬化”或“半淬火”，而不是通常用于单片装配玻璃的称谓“淬火”。

例如，使用层压装配玻璃作为侧窗玻璃本身并不构成安全问题，只要中间层的聚合材料片材确保在发生事故时组合体的内聚性从而避免可能引起受伤的玻璃碎片迸射即可。因此，与单片装配玻璃相比，无需实现所谓的“安全”碎裂。

与此相反，除了它们的机械性能特性之外，层压装配玻璃在涉及到钻孔可能性方面也不同于单片装配玻璃。

在侧窗玻璃的情况下，这涉及到一个或多个孔，其旨在被固定件穿过，以确保装配玻璃与容纳在车门中的驱动装置之间的联结。

包括此类固定孔的侧窗玻璃使得能够使用与用于单片装配玻璃的固定件相同的固定件，这尤其有利于固定件的标准化，并且特别是有利于同一车辆上两种类型的装配玻璃之间的互换性。

在没有固定孔的情况下，已知借助于固定件（也称为“保持件”）将层压类型的侧窗玻璃连接到驱动装置，根据第一联结类型，固定件通过胶合而固定到装配玻璃，或者根据第二联结类型，固定件通过夹紧（或钳紧）而固定，这通常是借助于设置在装配玻璃两侧并被安装以拧紧夹紧的两个零件。

除了各自固有的缺点之外，这两种联结类型尤其无法实现单片装配玻璃和层压装配玻璃这两种装配玻璃之间的互换性。

在其他类型的装配玻璃的情况下，后窗应例如有一个孔，以便刮雨器的轴穿过，同样，顶窗玻璃将具有至少一个孔，用于安装天线或顶杆。于是，在玻璃上打孔的需要绝不限于固定侧窗玻璃，而是相反更一般地涉及到能够安装在机动车辆上的各种层压装配玻璃。

相比于单片装配玻璃，在层压装配玻璃中形成孔基本上有两种可能，尤其是为了获得通孔。

第一种可能在于先在每个玻璃片材中钻孔然后再组装装配玻璃，而第二种可能在于先组装装配玻璃然后再钻孔，即在两个玻璃片材通过中间层彼此联结时钻孔。

尽管通常的做法是在组装装配玻璃之前特别是在每个玻璃片材中钻孔以获得通孔，例如在侧窗玻璃的情况下用于固定，然而，该第一可能并非没有各种问题。

当孔是穿透孔时，第一个问题是两个玻璃片材的孔之间错位（或偏移），尤其是由于玻璃片材的内外表面之间的曲率半径不同。错位（也称为“失配”）导致在装配玻璃的每个玻璃片材中形成的孔在装配玻璃组装后无法彼此正确对齐。

此外，这种错位使力无法被两个玻璃片材中的每一个适当地吸收，从而在其中产生更大的应力，碎裂的风险因此增加，尤其是在穿过该孔的机械零件与该孔边缘之间接触时。

此外，这种错位不美观，尤其是在能看到孔的边缘时会造成问题，但有时也会导致该孔难以纳入其调节公差小于两个玻璃片材之间的偏移量的机械零件。

然而，这些缺点并不局限于对所获得的层压装配玻璃的影响，因为装配玻璃的制造也会受到影响。实际上，两个玻璃片材的对中应更加谨慎地进行，以便尽可能最小化玻璃片材的孔之间的错位，这于是导致制造效率降低。

一般而言，当在组装之前在中间层中形成孔时，对中间层进行操纵以将其放置在两个玻璃片材之间变得更加复杂，于是需要尤其注意尽可能对齐所有的孔，或者如果在组装之后在中间层中形成孔，则需要尤其注意在切割工具穿过玻璃片材时不伤及设在玻璃片材中的孔，也不能遗留剩余的聚合材料。

在组装前中间层中没有这样的孔的情况下，由于在高压釜处理时中间层的聚合材料在孔中蠕变而遇到另一问题，使得需要耗时的精加工操作来消除蠕变。

最后，在玻璃片材中存在孔的情况下，在组装层压装配玻璃时很难获得良好的脱气（或除气）。为此，通常暂时堵住这些孔，例如通过粘贴粘性铝片材，以避免脱气期间任何空气通过孔的边缘渗入。

因此，这增加了两个附加操作，即设置粘合剂，然后在装配玻璃组装后去除该粘合剂，在装配玻璃组装后即在通过外围密封或通过真空袋施加真空然后经过高温（80至120℃之间）之后、或者在高压釜操作之后。

因此，无论如何，在于先钻孔后组装装配玻璃的第一种可能比在于先组装层压装配玻璃后形成孔的第二种可能需要至少一个附加的钻孔操作（每个玻璃片材一个）。

除了上述许多缺点之外，当试图在组装之前对层压装配玻璃的每个玻璃片材钻孔时还有一个额外的问题，因为钻孔通常是在其成形之前、在玻璃强化之前进行的。实际上，层压装配玻璃的玻璃片材的厚度小于单片装配玻璃的厚度，使得在未经强化的平面玻璃（即2D玻璃）中钻孔在技术上较为棘手，并会导致生产率损耗。

因此，通常很难在厚度为2.1mm的玻璃片材上钻出直径大于40mm的孔或在厚度为1.6mm的玻璃片材上钻出直径大于16mm的孔。

在于先组装层压装配玻璃然后再钻孔的第二种可能也有各种缺点。

与组装前钻孔相比，层压装配玻璃的钻孔涉及到在通常已经过了强化（通常是化学淬火或热淬火）的玻璃片材上钻孔。

此外，当在组装之前进行钻孔时，钻孔于是是在具有最终形状的层压装配玻璃上进行的，所述最终形状即通常是弯曲玻璃（在三维或“3D”）而不是平面（“2D”）玻璃片材。

因此，组装后对层压装配玻璃进行钻孔证明实施起来更复杂，尤其是为了保证孔的几何形状，特别是当装配玻璃是弯曲的、例如具有环形形状时。

此外，传统的玻璃机械钻孔同样具有各种缺点。缺点之一是切割质量取决于工具，例如金刚石钻头。实际上，这些钻头在孔的切割表面上产生微小缺陷，导致在一定应力下裂纹可能从其蔓延开的点。

在侧窗玻璃包括固定孔的情况下，裂纹蔓延的风险尤其显著，因为装配玻璃会受到反复冲击，尤其是当大力关上车门时。于是，这些应力可能导致裂纹从微小裂纹或或剥落碎片之类的切割缺陷处开始蔓延。

此外，钻头等钻孔工具会经历磨损，这也导致钻孔过程中性能逐渐下降，于是需要重新研磨或更换钻头，以将切割质量保持在所需水平。

在层压装配玻璃的情况下，可以在不碎裂的情况下进行钻孔，但是玻璃的机械强度将因此被削弱。其原因在于玻璃中存在拉伸应力（contrainte d'extension），拉伸应力存在于装配玻璃的每个玻璃片材的中间平面中，并且源于玻璃从每个片材的两个表面开始的冷却。

在形成孔时，这些延伸应力改变并减小，但是残余延伸持续存在于孔的边缘，于是成为了玻璃的极端脆性点，所述残余延伸的值例如为在钻孔前就具有的值的一半。

为了弥补这个问题，已经提出在钻孔之前借助于局部冷却工具（例如环形工具）进行局部接触冷却，以在待切割区域中产生压缩应力，所述局部冷却工具的内部进行空气冷却，以防止其温度在与热玻璃反复接触时升高。

例如，可参考文献WO-2013/054059或WO-2014/057200，以获得关于该解决方案的实施示例的更多细节。

然而，玻璃的这种局部冷却需要使玻璃停止以便局部地施加冷却工具使之与玻璃表面接触几秒钟，从而改变玻璃厚度上的温度梯度。

因此，当制造方法是从不使玻璃片材停止的连续过程时，这种解决方案不能实施，这种连续过程通常是所谓的“BT”（“Bombage Transvere”，横向弯曲）制造方法的情况，这种方法尤其用于制造侧窗玻璃。

有关“BT”制造方法和安装的更多信息，可参考例如以下文献FR2204992；FR2642419，FR2549465和FR2862056，其中描述了这种制造方法，并且更特别地描述了玻璃片材弯曲工具，尤其是形成这种工具的辊。

如果设想在层压装配玻璃中形成孔仅实施机械钻孔，有利地在待钻孔区域中的玻璃局部冷却之后，则还提出了将这种机械钻孔与使用激光源相结合的另一种解决方案。

文献CN 104326649 A公开了一种用于在层压装配玻璃中切割孔的方法，该层压装配玻璃包括具有低硬度的中间层、上玻璃片材和下玻璃片材。

玻璃片材经过淬火处理，相对于中间层的硬度具有较高的硬度。其提出了通过激光束在上玻璃片材的表面上、然后在下玻璃片材的表面上进行第一引导切割，以分别形成第一槽和第二槽。在形成槽后，执行铣削操作以获得穿过层压装配玻璃的孔。

如前文回顾的，层压装配玻璃包括在第一玻璃片材和第二玻璃片材之间的聚合材料中间层，该中间层通常包括聚乙烯醇缩丁醛，其首字母缩略词PVB更为人所知。

然而，聚乙烯醇缩丁醛在导致其燃烧的加热期间会产生称为“CMR”的化学试剂气体释放，“CMR”是首字母缩略词，意思是“致癌、致诱变、有生殖毒性”。

因此，不可能用激光源切割聚乙烯醇缩丁醛，因为这必然会导致聚合材料燃烧，从而释放有害气体。因此，出于明显的安全原因和维护操作人员的健康，技术人员知道激光源不能用于对层压装配玻璃钻孔。

根据这种技术现状，该方法因此在第一步骤中使用激光源，仅用于用激光源对玻璃进行引导切割，并且在第二步骤中，通过机械钻孔去除玻璃和聚乙烯醇缩丁醛，由此而消除了释放有害气体的任何风险。

因此，这种方法实施起来特别昂贵，因为它需要附加的制造装置，即一方面是激光源，另一方面是机械钻孔装置。

这种方法的实施也需要更多的时间，这与期望的工业生产效率不相容。

此外，与在该第二步骤中执行的机械钻孔相关联的上述缺点仍然存在，尤其是对磨损的敏感性和所得切割质量以及由此产生的裂纹风险。

此外，孔的几何形状仍然受到用于钻孔的工具的限制，即限制为圆形。

因此，从上文可以清楚地看出，无论是在组装层压装配玻璃之前还是在组装层压装配玻璃之后进行玻璃钻孔，目前没有一种现有技术解决方案是令人满意的。

因此，本发明的目的尤其是通过提出一种借助于激光源切割层压装配玻璃的方法来克服现有技术的缺点，该方法比现有技术中提出的方法更可靠且执行起来更快。

发明内容

为此，本发明提出了层压装配玻璃的切割方法，所述层压装配玻璃尤其是用于机动车辆的层压装配玻璃，所述层压装配玻璃至少包括通过包括至少一个聚合材料片材的中间层组装在一起的第一玻璃片材和第二玻璃片材，所述装配玻璃还包括具有孔的嵌件（insert），所述孔由内廓线（contour）界定，所述嵌件容纳在设在所述中间层中的挖空部分中，所述方法包括以下步骤：

- 借助于视觉装置检测所述内廓线的检测步骤；

- 根据所述内廓线的检测来计算要行进的切割路径的计算步骤；

- 借助于具有射束的激光源根据计算出的所述切割路径来切割所述第一玻璃片材的切割步骤。

有利地，根据本发明的方法提出在层压装配玻璃中进行至少一个切割，即在借助于中间层组装了第一玻璃片材和第二玻璃片材之后获得的层压装配玻璃中进行至少一个切割，这样的层压装配玻璃于是形成各玻璃片材结合成一体的单个组合体。

优选地，层压装配玻璃是机动车装配玻璃，如旨在可滑动地安装在机动车辆车门中的侧窗玻璃。于是，在层压装配玻璃中进行的切割例如是至少一个孔，如在侧窗玻璃的情况下是固定孔。

然而，这种侧窗玻璃仅仅是寻求对其进行切割（尤其是但非排他性地是孔）的机动车装配玻璃的一个非限制性示例。虽然这可根据车辆而变化，但是侧窗玻璃通常包括两个固定孔，并且由于车辆通常具有四个侧窗，这使得其成为根据本发明的切割方法的尤其有利的应用示例。

根据另一应用示例，层压装配玻璃也可以是车辆的后窗，其中该孔旨在使得能够安装刮雨器，通常用于连接到驱动装置的刮雨器的轴穿过。

根据另一应用示例，层压装配玻璃可以是顶棚（或车顶），其中一个或多个切割旨在安装天线或顶杆。

有利地，层压装配玻璃的玻璃是在组装之后而不是在组装之前被切割的，即在几乎完成的产品状态下被切割的，尤其是在这些机动车装配玻璃的示例中。

因此，在该方法的检测步骤之前，进行所述层压装配玻璃的组装，例如借助于固持装置（例如夹具）夹紧所述装配玻璃的步骤，或辊轧步骤和通常的高压釜处理步骤。

有利地，根据本发明的切割方法使得能够以就切割形状而言完全的自由度在层压装配玻璃中进行一个或多个切割，所述形状也可是圆形的，通常是孔，但是当然也可是非圆形的。

有利地，根据本发明的切割方法使得能够以极高的精度在层压装配玻璃中进行至少一个切割。根据本发明的方法尤其使得能够借助于钻有例如孔的嵌件和激光的精度来获得优异的同轴度，并且这与在层压装配玻璃中进行的切割无关，尤其是不管是盲孔还是通孔。

切割精度，就像例如用于侧窗玻璃的一个或多个固定孔的同轴度，对于层压装配玻璃的质量尤其关键，因为其有助于显著降低包括切割的装配玻璃区域中的碎裂风险，尤其是由于所述切割导致的存在于玻璃中的微小裂纹。

此外，与现有技术相比，还弥补了直到目前为止遇到的同轴度缺陷，尤其是在侧窗玻璃的情况下，这是在对玻璃片材进行钻孔然后再组装层压装配玻璃的情况下，其中在组装期间会出现错位（或“失配”）问题，或者在先组装然后再对每个玻璃片材进行钻孔的情况下，因为在每个片材中形成的孔的轴之间的错位问题一直存在并且随着机械钻孔的精度不确定性而累积。

根据一个特别有利的特征，无论是什么车辆装配玻璃，层压装配玻璃中的嵌件都不可见。在侧窗玻璃的情况下，包括固定孔的部分位于车门内部（即低于装配玻璃的可见性界限），因此永远不可见。然而，在顶棚或后窗的情况下，嵌件也可以不可见，因为例如它被添加部件（如天线）或刮雨器的一部分覆盖，或者被装配玻璃的釉层所掩盖。

根据一个重要特征，嵌件容纳在设在中间层中的挖空部分（或切口）中，借助于该挖空部分（或切口），在嵌件的孔周围不存在任何聚合材料，即，至少在装配玻璃的进行切割的部分中不存在任何聚合材料，从而完全消除CRM化学试剂的气体释放风险。

因此，本发明与本领域技术人员的技术偏见背道而驰，对于本领域技术人员来说，聚合材料中间层的存在排除了激光源的使用，尤其是针对形成穿透层压装配玻璃的孔。

有利地，根据本发明的借助于激光源进行的切割保证了层压装配玻璃的制造期间的切割质量稳定性，尤其是与机械钻孔相比，用激光的切割质量不会像工具那样随着时间的推移受到磨损的影响。

此外，激光切割方法使得能够获得干净的切割边缘，几乎没有碎屑，而且也不需要后续的抛光步骤，而在机械钻孔后通常需要实施抛光步骤。

与机械钻孔相比，激光切割是有间距地“非接触地”进行的，因为只有激光源发出的射束与玻璃片材接触。

有利地，根据本发明的激光切割方法使得能够相比于机械钻孔（例如用其切割宽度接近1mm的金刚石钻头）有最低限度的材料损耗。

有利地，在根据本发明的方法的切割步骤中使用的激光源也可用于执行其他操作，如斜切或层压装配玻璃上的涂层（或涂料）的烧蚀。

因此，通过使用激光源进行各种操作而不仅仅是切割，进一步改善了生产成本。

有利地，激光源的功率能够根据操作来调节，例如用于烧蚀的低功率，然后用于切割的更高功率。

优选地，在计算步骤中，计算相对于所述内廓线在0.1mm至1mm之间、或者在0.5mm至1mm之间的收缩，使得所述射束在切割步骤中不会触及嵌件。

有利地，在切割步骤中，还根据计算出的所述切割路径借助于所述激光源来切割所述第二玻璃片材。

优选地，切割方法还包括借助于所述激光源进行斜切的步骤，包括在由切割步骤产生的所述第一玻璃片材的孔的边缘上进行至少一个斜切。

优选地，切割方法还包括借助于所述激光源进行斜切的步骤，在由切割步骤产生的通孔的所述第一玻璃片材的边缘上和/或所述第二玻璃片材的边缘上进行至少一个斜切。

有利地，斜切步骤和切割步骤用同一个激光源来执行，藉此，尤其相对于现有技术降低了成本和生产时间，在现有技术中，这些步骤中的每一个都用不同的工具执行。

有利地，根据本发明的方法对在至少一个玻璃片材中形成的切割（例如孔）的边缘进行斜切使得能够降低碎裂风险。

优选地，该方法还包括借助于具有射束的附加激光源根据计算出的所述切割路径对所述第二玻璃片材进行附加切割的附加切割步骤。

优选地，切割步骤和附加切割步骤同时执行。

优选地，切割步骤和附加切割步骤相继执行，例如这里首先执行切割步骤，然后执行附加切割步骤。

有利地，在一个或多个玻璃片材没有在待切割区域中经历局部冷却的情况下进行装配玻璃切割，作为变型，在装配玻璃的至少一个或两个玻璃片材上进行局部冷却。

本发明还涉及层压装配玻璃，其包括通过根据本发明的方法获得的至少一个切割，由此，所述装配玻璃包括在第一玻璃片材中的至少一个孔或穿透第一玻璃片材和第二玻璃片材的至少一个通孔，该通孔与嵌件的所述孔同轴。

有利地，所述切割的粗糙度小于3μm，优选小于2μm，更优选小于1μm。

相比之下，通过机械钻孔获得的粗糙度通常约为1.5至2μm，因此借助于激光源进行的切割使得能够显著减少诸如“剥落碎片”之类的微观缺陷，这些缺陷会增加玻璃碎裂的风险，尤其是在包括切割的装配玻璃区域中的裂纹风险。

有利地，玻璃片材中的至少一个被热强化，优选地，第一玻璃片材和第二玻璃片材被热强化，优选地，热强化是半淬火或硬化类型，或者退火。

实际上，装配玻璃的至少一个玻璃片材或有利地两个玻璃片材的热强化是在层压装配玻璃的组装之前执行的操作，使得在根据本发明的激光切割方法的实施过程中，每个玻璃片材具有由所施加的热强化确定的硬度，以便压紧玻璃的外层从而提高其机械强度。

优选地，第一玻璃片材和第二玻璃片材具有相同的组成，尤其是钠钙、铝硅酸盐、硼硅酸盐类的组成。作为变型，第一玻璃片材和第二玻璃片材具有不同的组成。

根据一个示例，第一玻璃片材和第二玻璃片材具有相同的厚度，从而形成对称的层压装配玻璃，并且玻璃片材的所述厚度在0.7mm至3mm之间，优选在1.1mm至2.6mm之间。

根据另一示例，第一玻璃片材和第二玻璃片材具有不同的厚度，以形成不对称的层压装配玻璃，第一玻璃片材的厚度在1.5mm至3.5mm之间并且第二玻璃片材的厚度在0.4mm至2.6mm之间，优选在0.7mm至1.6mm之间。

优选地，第一玻璃片材和第二玻璃片材具有相同的色调，尤其是透明玻璃、绿色玻璃或深（或灰色）玻璃。作为变型，第一玻璃片材和第二玻璃片材具有不同的色调。

根据其他特征，本发明的主题还有包括处理器的数据处理系统，其被配置为实施根据本发明的方法的步骤。

本发明还涉及计算机程序型产品，包括被存储并且处理器可读的至少一个指令序列，所述指令序列在被处理器读取后使得执行根据本发明的方法的步骤。

本发明的主题还有包括所述计算机程序型产品的计算机可读介质。

附图说明

下面将参考附图以非限制性示例的方式描述本发明的多个实施例，其中：

图1示意性地示出了在实施根据本发明的切割方法之前的根据第一构造的层压装配玻璃的截面图；

图2示意性地示出了在实施根据本发明的切割方法之前的根据第二构造的层压装配玻璃的截面图；

图3示意性地示出了根据本发明的方法的检测步骤，使用诸如相机之类的视觉系统来检测根据第一构造的纳入层压装配玻璃中的嵌件的孔的内廓线；

图4示意性地示出了根据本发明的方法的切割步骤，使用包括激光源的装置切割根据第一构造的层压装配玻璃的玻璃片材；

图5示意性地示出了根据所述第一构造的层压装配玻璃的截面图，其包括通过根据本发明的切割方法获得的腔室；

图6示意性地示出了根据第一构造的层压装配玻璃的切割步骤，使用两个装置，每个装置包括激光源；

图7示意性地示出了根据第一构造的层压装配玻璃，其包括通过根据本发明的切割方法获得的通孔；

图8示意性地示出了包括使用根据本发明的方法获得的两个固定孔的侧层压装配玻璃的侧视图；

图9示意性地示出了根据本发明的层压装配玻璃切割方法的步骤，即至少有检测步骤、计算步骤和切割步骤，或者附加切割步骤（虚线）。

具体实施方式

参考图1，其以侧视图示意性地示出了根据第一构造的层压装配玻璃10，其包括第一玻璃片材20、第二玻璃片材30和中间层40。

根据本发明的层压装配玻璃10将作为非限制性示例在用作侧窗玻璃的背景下描述。作为变型，层压装配玻璃10是挡风玻璃、后窗或顶棚。

第一玻璃片材20包括外表面22和内表面24，并且第二玻璃片材30包括外表面32和内表面34。

优选地，中间层40包括单个聚合材料片材。优选地，中间层40是聚乙烯醇缩丁醛（PVB）片材。作为变型，中间层40是多层结构，即由不止一个片材组成。

中间层40包括例如两个聚合材料片材，例如分别为聚乙烯醇缩丁醛（PVB）的第一片材和第二片材，其中一个片材有利地具有声音衰减特性。形成中间层40的这种多层结构也称为术语“双层”。

作为变型，中间层40可以包括布置两个片材，并且例如由三个聚合材料片材或“三层”构成，包括设置在两个聚乙烯醇缩丁醛（PVB）片材之间的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）片材，这两个聚乙烯醇缩丁醛（PVB）片材中的一个有利地具有声音衰减特性，或者包括设置在两个聚乙烯醇缩丁醛（PVB）片材之间的有利地具有声音衰减特性的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）片材。

在作为侧窗玻璃的装配玻璃10的该第一构造中，第一玻璃片材20和第二玻璃片材30具有弯曲形状。替代地，第一玻璃片材20和第二玻璃片材30具有平面形状。

优选地，第一和第二玻璃片材20、30被热强化，尤其是半淬火或硬化。在替代方案中，对其进行化学淬火。

第一玻璃片材20和第二玻璃片材30分别具有厚度e₂₀和厚度e₃₀。

优选地，厚度e₂₀和厚度e₃₀基本相等。在替代方案中，厚度e₂₀小于厚度e₃₀。在另一替代方案中，厚度e₂₀大于厚度e₃₀。

中间层40具有厚度e₄₀，优选在0.3mm至1.2mm之间，并且中间层40包括挖空部分41，即切割，其优选地具有圆柱形形状和内廓线42。在替代方案中，挖空部分41具有不同于圆柱形的形状，如正方形、矩形、椭圆形或卵形。挖空部分41在组装装配玻璃10之前形成。

装配玻璃10还包括嵌件50，嵌件50容纳在设在中间层40中的挖空部分41中，所述挖空部分41有利地具有与嵌件50的形状互补的形状。

优选地，嵌件50与第一玻璃片材20的内表面24和第二玻璃片材30的内表面34直接接触。因此，嵌件50插在第一玻璃片材20和第二玻璃片材30之间。

嵌件50包括至少一个孔51。优选地，孔51为圆柱形。替代地，孔51具有正方形、矩形、椭圆形或卵形。

在仍另一替代方案中，孔51呈具有第一直径的第一圆柱形和具有第二直径的第二圆柱形，第一直径大于第二直径。

因此，孔51不限于所提及的各种形状，而是相反，孔51限于可借助于配备有激光源的装置而获得的任何形状，在本说明书中未穷举性地描述这些形状。

嵌件50具有外廓线52和内廓线53，所述内廓线53由嵌件的孔51界定。因此，内廓线53具有与孔51的形状相对应的形状，即这里是圆形的。

嵌件50的硬度大于中间层40的硬度，嵌件的所述材料的肖氏硬度D例如在70至90之间。

如图1所示，嵌件50具有环形形状，例如这里为圆形薄片或扁环的形状。

优选地，嵌件50的外径在10mm和30mm之间，或者在15mm和25mm之间。

嵌件50的厚度等于中间层40的厚度±10%，优选地等于中间层40的厚度±5%，并且更优选地等于中间层40的厚度±2%。

挖空部分41的内廓线42和嵌件50的外廓线52有利地互补，使得嵌件50的至少一部分（这里是全部）与中间层40接触。

藉由中间层40中的挖空部分41，只有嵌件50周围有聚合材料，沿其内廓线42，而在嵌件50的孔51处没有聚合材料。

有利地，嵌件50能够形成能限制中间层40的聚合材料蠕变的间隔部，所述蠕变尤其是在组装装配玻璃10的过程中，该组装通常在大约140℃的温度下在高压釜中进行，或者随后由于固定件施加的夹紧力的蠕变。

相反，嵌件50的材料被选择为使得其在低于140℃的温度下不蠕变。

有利地，嵌件50由塑性材料制成，尤其是聚酰胺（PA），例如PA 6-6，聚甲醛（POM）（也称为聚甲基醛或聚缩醛），聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PE）。

优选地，中间层40和嵌件50是两个彼此独立的分离元件。在替代方案中，嵌件50连接到中间层40中，例如通过胶带或任何其他等同手段，使得嵌件50和中间层40形成单个组合体，借助于该组合体来促进在组装期间置于第一玻璃片材20和第二玻璃片材30之间。

现在参考图2，其以侧视图示意性地示出了根据第二构造的层压装配玻璃100，其包括第一玻璃片材120、第二玻璃片材130和中间层140。

接下来将有利地对照根据图1中所示的第一构造的层压装配玻璃10来描述根据图2的层压装配玻璃100的第二构造，使得先前特别公开的实施变型和其他示例在做必要的更改后适用于层压装配玻璃100。

第一玻璃片材120包括外表面122和内表面124，并且第二玻璃片材130包括外表面132和内表面134。

优选地，中间层140包括单个聚合材料片材，例如聚乙烯醇缩丁醛片材。作为变型，中间层140是多层结构，即由不止一个片材组成，尤其是两个片材（“双层”）或三个片材（“三层”），如前面关于层压装配玻璃10所述。

层压装配玻璃100的第一玻璃片材120和第二玻璃片材130具有弯曲形状，所述层压装配玻璃100形成类似于根据第一构造的层压装配玻璃10的侧窗玻璃。

替代地，第一玻璃片材120和第二玻璃片材130具有平面形状。优选地，第一和第二玻璃片材120、130被热强化，尤其是半淬火或硬化。在替代方案中，对其进行化学淬火。

第一和第二玻璃片材120、130分别具有厚度e₁₂₀和厚度e₁₃₀。优选地，厚度e₁₂₀和厚度e₁₃₀基本相等。

在替代方案中，厚度e₁₂₀小于厚度e₁₃₀。

在另一替代方案中，厚度e₁₂₀大于厚度e₁₃₀。中间层140具有厚度e₁₄₀，优选在0.3mm和1.2mm之间。

装配玻璃100还包括嵌件150，嵌件150容纳在设在中间层140中的挖空部分中，并且有利地具有互补的形状。

嵌件150包括至少一个孔151。嵌件150具有外廓线152和界定所述孔151的内廓线153。

在该第二构造中，嵌件150仅在其外廓线152的一部分上与中间层140接触。

与其中挖空部分41是内部容纳嵌件50的封闭形状的第一构造相反，设在中间层140中的挖空部分在这里是朝向玻璃片材120、130的端部方向开放的形状。

因此，如图2所示，嵌件150的一部分（不与中间层140接触的部分）与第一和第二玻璃片材120、130齐平。

嵌件150大体呈板形，其外周152可具有不同的几何形状，例如正方形或矩形，优选为梯形。

优选地，孔151为圆柱形。作为变型，孔151具有任何其他几何形状，例如正方形、矩形、椭圆形或卵形。因此，孔151不限于所提及的各种形状，而是相反，孔151限于可借助于配备有激光源的装置而获得的任何形状，在本说明书中未穷举性地描述这些形状。

嵌件150的硬度大于中间层140的硬度，所述嵌件材料的肖氏硬度D例如在70至90之间。

嵌件150的厚度等于中间层140的厚度±10%，优选地等于中间层140的厚度±5%，并且更优选地等于中间层140的厚度±2%。

有利地，嵌件150能够形成能限制中间层140的聚合材料蠕变的间隔部，所述蠕变尤其是在组装装配玻璃10的过程中或者随后由于固定件施加的夹紧力。

有利地，嵌件150由塑性材料制成，例如前面针对嵌件50描述的那些。

优选地，嵌件150和中间层140是分离的。在替代方案中，嵌件150与中间层140连成一体，即嵌件150和中间层140形成单个组合体。

以2020年3月25日法国申请FR2002921为优先权提交的国际申请PCT/FR2021/050485（未公开）描述并呈现了包括这种嵌件的层压装配玻璃的其他实施例和其他优点，因此将有利地参考其以获得更多细节。

在接下来的根据本发明的方法的描述中，参考图1所示的根据第一构造的层压装配玻璃10。该方法的描述对于根据图2所示的第二构造的层压装配玻璃100也有效。

图9示意性地示出了根据本发明的切割方法的各个步骤，虚线对应于可选步骤。

参考图3，其示意性地示出了根据本发明的方法的第一步骤，即检测步骤201。在该步骤中，视觉装置300检查装配玻璃10，以便检测嵌件50的孔51的内廓线53，在此示出为穿过第二玻璃片材30，在接下来的描述中优选地穿过第一玻璃片材20。当然，检测步骤201同样可以穿过所述玻璃片材20、30中的一个和/或另一个来执行。

优选地，视觉装置300是配备有电子装置的“智能”相机，其使得能够捕获、存储和处理图像。这种相机在工业视觉领域是已知的。它被称为“智能”是因为在其内部组合了计算机的常见功能，但方式更为紧凑。它尤其包括CCD或CMOS类型的数字传感器、处理器和存储器。

优选地，视觉装置300尤其与诸如机器人操纵臂（未示出）之类的操纵构件通信。替代地，视觉装置300包括激光瞄准系统或具有反射器的光收发系统。这些系统也是已知的。

视觉装置300检测嵌件50的孔51的内廓线53。在根据本发明的方法的第二步骤、即计算步骤202中，借助于在检测步骤201中获取的图像来确定为了切割玻璃片材20、30而要行进的路径。视觉装置300向激光源401的操纵构件（未示出）发送嵌件50的孔51的内廓线53，并因此发送操纵构件在下一步中要行进的路径。

在根据本发明的方法的第三步骤、即切割步骤203中，使激光源401发射射束402，如图4所示。优选地，激光源401由机器人操纵臂（未示出）操纵。

优选地，激光源401是长度为532nm、脉冲周期在10ns至20ns之间、频率为60kHz、功率为12W的纳秒激光器。替代地，激光源401是皮秒激光器或飞秒激光器。

在切割步骤203中，沿着在计算步骤202中计算出的路径切割第一玻璃片材20。在切割步骤203之后，第一玻璃片材20于是包括孔21，如图5所示，并且产生玻璃碎屑。

有利地，通过激光切割获得的孔21的粗糙度小于3μm，优选小于2μm，更优选小于1μm。

有利地，在计算步骤202中计算出的路径虑及了相对于嵌件50的孔51的内廓线53的收缩，使得由激光源401发射的射束402不会触及嵌件50。

优选地，该收缩在0.1mm至1mm之间，或者在0.5mm至1mm之间。因此，仅切割第一玻璃片材20。

可选地，在精加工步骤204中用激光源401在孔21的边缘25上进行斜切，以便消除尖锐边缘或形成锥形，从而便于后续引入诸如传感器之类的元件。

通过应用根据本发明的方法，直到切割步骤203或直到精加工步骤204，仅形成一个切口，其在装配玻璃10中形成腔室11，以便容纳诸如传感器（例如，电容传感器或IR传感器）、或光漫射器或激光雷达之类的装置。

当期望获得如图7所示的包括通孔21'的装配玻璃10时，修改切割步骤203。

在修改的切割步骤203中，使激光源401发射具有与切割步骤203中相同特性的射束402。

首先，沿在计算步骤202中计算出的路径切割第一玻璃片材20，然后射束402例如在十分之几秒内重新聚焦，然后沿着在计算步骤202中计算出的路径切割第二玻璃片材30。

优选地，在修改的切割步骤203中，激光源401一直处于第一玻璃片材20一侧。可选地，在精加工步骤204中用激光源401在孔21'的边缘25a、25b上形成斜切，以便消除尖锐边缘或形成锥形，从而便于后续引入元件。

替代地，当期望获得包括通孔21'的装配玻璃10时，如图7所示，根据本发明的方法包括附加切割步骤203'。

在附加切割步骤203'中，如图6所示，如下应用切割步骤203：使用设置在第一玻璃片材20侧的第一激光源401a发射射束402a，其具有与前文针对切割步骤203提到的相同的特性，并且使用设置在第二玻璃片材30侧的第二激光源401b发射射束402b，其具有与前文针对切割步骤203提到的相同的特性。

优选地，同时激活第一激光源401a和第二激光源401b，以减少切割时间。替代地，或者先激活第一激光源401a然后激活第二激光源401b，或者先激活第二激光源401b然后激活第一激光源401a。

可选地，在精加工步骤204中，用激光源401a在孔21'的边缘25a上产生斜切并且用激光源401b在孔21'的边缘25b上产生另一斜切，以便消除尖锐边缘或形成锥形，从而便于后续引入元件。

根据本发明的方法使得能够在存在于第一玻璃片材20中的孔、存在于第二玻璃片材30中的孔和嵌件50的孔51之间获得极小的对齐缺陷或甚至没有对齐缺陷。

有利地，层压装配玻璃10、100包括与嵌件50、150的所述孔51、151同轴的在第一玻璃片材20、120中的孔21或穿过第一玻璃片材20、120和第二玻璃片材30、130的通孔21'。

因此，穿过装配玻璃10的固定件的轴由于更好的力的分布而不会损坏玻璃片材。与在固定孔处具有对齐缺陷的层压装配玻璃相比，这种装配玻璃10具有增加的坚固性。

在切割步骤中会形成玻璃碎屑。有利地，例如通过重力或减压将其去除。

根据本发明的方法可以由数据处理系统实施，例如集成到视觉装置300的计算机。

此外，本发明可以实施也称为计算机程序型产品的算法，其包括被存储并且处理器（例如集成到视觉装置300的计算机的处理器）可读的指令序列，所述指令序列在由处理器读取后使得执行根据本发明的方法的步骤。

计算机（例如集成到视觉装置300的计算机）可读介质可以包括该算法。

现在参考图8，示意性地示出了层压装配玻璃80，其形成机动车辆的侧窗，层压装配玻璃80包括通过根据本发明的方法获得的第一孔81a和第二孔81b。

层压装配玻璃80包括所谓的可见区82和所谓的不可见区84，它们在装配玻璃的可见性界限LV的两侧延伸，不可见区84对应于装配玻璃的永久隐藏在车门中的下部。

为了体现可见性界限LV，该界限以虚线示出。可见性界限LV通常对应于与车门一体安装的玻璃密封条，所述玻璃密封条被布置成与层压装配玻璃80配合，尤其是当所述装配玻璃80相对于车门滑动时。

层压装配玻璃80在位于可见性界限LV下方的所述不可见区84中包括至少一个固定部分86，该固定部分86包括第一固定孔81a和第二固定孔81b，旨在容纳用于将装配玻璃80与所述装配玻璃80的驱动装置（未示出）固定的固定件。

装配玻璃80和驱动装置之间的固定件包括例如至少第一轴和第二轴，该第一轴和第二轴旨在分别通过第一固定孔81a和第二固定孔81b而穿过装配玻璃80的固定部分86。与装配玻璃80相关联的固定件例如是螺纹固定件。

以已知的方式，这种固定件被构造成与装配玻璃80连成一体，由于旋拧而在每个固定部分86上横向地施加夹紧力。

选择性地控制驱动装置（有时称为“比例升降器”），以沿着平移运动在高度方向上至少在高位置与低位置之间移动所述装配玻璃80，所述高位置称为闭合车门窗口的位置，所述低位置称为全部或部分打开所述窗口的位置。

层压装配玻璃80至少包括借助于中间层组装在一起的外玻璃片材和内玻璃片材。这里用作侧窗玻璃的层压装配玻璃80由大致平行六面体形状的外周来界定。

外玻璃片材包括分别朝向车辆外部空间和车辆内空间的外表面和内表面。

如图8所示，外玻璃片材连续包括上边缘、后边缘、下边缘和前边缘，相对的所述上边缘和下边缘大致沿纵向方向延伸，并且相对的所述后边缘和前边缘大致沿竖直方向延伸。

取决于层压装配玻璃80的类型，即对称的或非对称的，所述至少一个固定部分86能够尤其由构成所述装配玻璃80的全部或仅部分片材构成。

内玻璃片材包括分别朝向车辆外部空间和车辆内空间的外表面和内表面。

在这种层压装配玻璃10、100或80中，玻璃片材20、120、30、130中的至少一个有利地被热强化。

优选地，第一玻璃片材20、120和第二玻璃片材30、130被热强化，优选地，热强化是半淬火或硬化类型。

优选地，第一玻璃片材20、120和第二玻璃片材30、130具有相同的组成，尤其是钠钙、铝硅酸盐、硼硅酸盐类的组成。

作为变型，第一玻璃片材20、120和第二玻璃片材30、130具有不同的组成。

取决于层压装配玻璃的用途和类型，第一玻璃片材20、120和第二玻璃片材30、130具有相同的厚度，对于先前描述的第一和第二构造分别为e20、e120、e30、e130，从而形成对称的层压装配玻璃。

优选地，在这种对称装配玻璃中，玻璃片材20、120、30、130的所述厚度在0.7mm至3mm之间，优选在1.1mm至2.6mm之间。

第一玻璃片材20、120和第二玻璃片材30、130具有不同的厚度，以形成不对称的层压装配玻璃，第一玻璃片材20、120具有在1.5mm至3.5mm之间的厚度e20、e120，并且第二玻璃片材30、130具有在0.4mm至2.6mm之间、优选在0.7mm至1.6mm之间的厚度e30、e130。

优选地，第一玻璃片材20、120和第二玻璃片材30、130具有相同的色调，尤其是透明玻璃、绿色玻璃或深色（或灰色）玻璃。

作为变型，第一玻璃片材20、120和第二玻璃片材30、130具有不同的色调。

根据本发明的方法也适用于不对称装配玻璃，针对其切割单个玻璃片材。本发明不限于将该方法应用于侧窗，而是还可以应用于例如机动车辆的顶棚或后窗，或者应用于旨在用于机动车以外的领域的层压装配玻璃。

Claims

1.层压装配玻璃（10，80，100）的切割方法，所述层压装配玻璃（10，80，100）尤其是用于机动车辆的层压装配玻璃（10，80，100），所述层压装配玻璃（10，80，100）至少包括通过包括至少一个聚合材料片材的中间层（40，140）组装在一起的第一玻璃片材（20，120）和第二玻璃片材（30，130），所述装配玻璃（10，80，100）还包括具有孔（51，151）的嵌件（50，150），所述孔（51，151）由内廓线（53，153）界定，所述嵌件（50，150）容纳在设在所述中间层（40，140）中的挖空部分（41）中，所述方法包括以下步骤：

- 借助于视觉装置（300）检测所述内廓线（53，153）的检测骤（201）；

- 根据所述内廓线（53，153）的检测来计算要行进的切割路径的计算步骤（202）；

- 借助于具有射束（402，402a）的激光源（401，401a）根据计算出的所述切割路径来切割至少所述第一玻璃片材（20，120）的切割步骤（203）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在计算步骤（202）中，计算相对于所述内廓线（53，153）的收缩，其在0.1mm至1mm之间、或者在0.5mm至1mm之间，使得所述射束（402，402b）在切割步骤（203）中不触及嵌件（50，150）。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

- 借助于所述激光源（401）的斜切步骤（204），包括在由切割步骤（203）产生的所述第一玻璃片材（20，120）的孔（21）的边缘（25）上进行至少一个斜切。

4.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，在切割步骤（203）中，还借助于所述激光源（401）根据计算出的所述切割路径来切割所述第二玻璃片材（30，130）。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

- 借助于所述激光源（401）在由切割步骤（203）产生的通孔（21'）的所述第一玻璃片材（20，120）的边缘（25a）上和/或所述第二玻璃片材（30，130）的边缘（25b）上进行至少一个斜切（204）的步骤。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

- 借助于具有射束（402b）的附加激光源（401b）根据计算出的所述切割路径对所述第二玻璃片材（30，130）进行附加切割的附加切割步骤（203'）。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，切割步骤（203）和附加切割步骤（203'）同时进行。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，切割步骤（203）和附加切割步骤（203'）相继进行。

9.层压装配玻璃（10，80，100），其包括通过根据权利要求1至8中的任一项所述的方法获得的至少一个切割，借助于所述方法，所述装配玻璃（10，80，100）包括与嵌件（50，150）的所述孔（51，151）同轴的在第一玻璃片材（20，120）中的孔（21）或穿过第一玻璃片材（20，120）和第二玻璃片材（30，130）的通孔（21'）。

10.根据权利要求9所述的层压装配玻璃（10，80，100），其特征在于，所述切割的粗糙度小于3μm，优选小于2μm，更优选小于1μm。

11.根据权利要求9所述的层压装配玻璃（10，80，100），其特征在于，玻璃片材中的至少一个被热强化，优选地，第一玻璃片材（20，120）和第二玻璃片材（30，130）被热强化，优选地，热强化是半淬火或硬化类型的。

12.根据权利要求9所述的层压装配玻璃（10，80，100），其特征在于，第一玻璃片材（20，120）和第二玻璃片材（30，130）具有相同的组成，尤其是钠钙、铝硅酸盐、硼硅酸盐类的组成，或者第一玻璃片材（20，120）和第二玻璃片材（30，130）具有不同的组成。

13.根据权利要求9所述的层压装配玻璃（10，80，100），其特征在于，第一玻璃片材（20，120）和第二玻璃片材（30，130）具有相同的厚度（e₂₀，e₁₂₀，e₃₀，e₁₃₀），从而形成对称的层压装配玻璃，并且在于，玻璃片材的所述厚度在0.7mm至3mm之间，优选在1.1mm至2.6mm之间。

14.根据权利要求9所述的层压装配玻璃（10，80，100），其特征在于，第一玻璃片材（20，120）和第二玻璃片材（30，130）具有不同的厚度，从而形成不对称的层压装配玻璃，第一玻璃片材（20，120）具有1.5mm至3.5mm之间的厚度（e₂₀，e₁₂₀）并且第二玻璃片材（30，130）具有0.4mm至2.6mm之间、优选0.7mm至1.6mm之间的厚度（e₃₀，e₁₃₀）。

15.根据权利要求9所述的层压装配玻璃（10，80，100），其特征在于，第一玻璃片材（20，120）和第二玻璃片材（30，130）具有相同的色调，尤其是透明玻璃、绿色玻璃或深色（或灰色）玻璃，或者第一玻璃片材（20，120）和第二玻璃片材（30，130）具有不同的色调。